岩体结构面的发育状况决定了岩体的力学及水力学性质,结构面信息是对岩体质量进行评价的基础。传统野外测量获取结构面信息的方法费时费力,且地势险要处测量难以实现,同时精确度不高。因此,快速高效的结构面信息检测和解译方法以及岩体质量评价方法研究具有非常重要的现实意义。本文基于野外的岩体露头面图像,利用图像处理技术获取了结构面信息参数,并将这些参数用于岩体质量评价研究。主要的研究工作与成果如下:(1)以岩体露头面图像为研究对象,研究了一种基于图像处理技术的结构面迹线自动检测方法。该方法根据相位一致性原理对岩体露头面图像进行边缘检测,得到包含伪边缘的结构面迹线分段线,再利用分段线迭代连接算法去除伪边缘,同时连接结构面迹线,并将检测结果与其他方法的结果作对比。结果表明,相位一致性方法检测出的迹线具有更高的精确度和连续性,检测效果较好。(2)根据岩体结构面迹线平面坐标及三维控制点坐标,采用SIFT(Scale-invariant Feature Transform)算法对露头面图像进行特征匹配,再通过DLT(Direct Linear Transformation)法实现匹配点的坐标转换,将迹线平面坐标转化为三维坐标,建立结构面迹线三维网络模型。(3)基于建立的结构面迹线三维网络,研究了数字化获取岩体质量评价指标参数的方法,对各测区结构面产状分组、迹长、间距、粗糙度系数、块体体积、连通性的指标参数进行数字化提取,并统计各个指标参数的概率分布。(4)研究了一种三维DRMR(Digital Rock Mass Rating)分类的岩体质量评价方法,该方法将获取的岩体质量评价三维指标参数与二维DRMR分类中相应的二维指标参数进行等效换算,将三维参数等效代入二维参数的评价公式,并基于Bayesian网络,对各测区岩体质量评价区间概率进行分析,同时将结果与GSI(Geological Strength Index)系统的质量评价区间概率结果进行对比。结果表明,三维DRMR分类与GSI系统的质量评价结果整体上较为一致,说明三维DRMR分类的岩体质量评价方法具备一定的科学性。